《虚拟现实技术》教学大纲.docx

虚拟现实技术教学大纲适用范困：2O2X版本科人才培养方案课程代码：08140311课程性质：专业选修课程学分：2.5学分学时：4()学时(理论4()学时)先修课程：C程序设计A后按课程：移动平台游戏开发适用专业：软件工程开课单位：计算机科学与技术学院一、课程说明本课程是软件工程专业本科学生的专业选修课.本课程从虚拟现实的“31”特性入手.通过对三维模型与动画导入、虚拟环境构建、行为交互脚本幅辑、脚本语言编写,以及脚本语言引繁、泡染引系的学习，使学生掌握虚拟现实制作的明本思路、方法和技巧，培养学生的实际动手能力和独立思考向胸及解诀问题的能力，为学生进入虎拟现实领域打下坚实的熊础.本课程是一门施技术性和艺术性的课程,所以在教学中要注弟培养学生实际操作能力和艺术事美能力.二、课程目标通过本课程的学习,使学生达到如卜目标：课程目标1：了解虚拟现实技术的内涵.应用领域及发展趋势，了解虚拟现实项目开发流程与要求，理解湿拟现实技术在不同应用场景下的制作)法,课程目标2：具备虚拟现实领域的狂合知识结构具备虚拟现实领域的宓合知识结构，拿握虚拟现实交互原理及交互制作，制作符合需求的虚拟现实制作方案，掌握虚拟现实技术和关领域的基本创作及研究方法,具备能师在技术与之术交叉额域开展创新性工作的能力.课程目标3：理解虚拟现实赖域的国家标准和行业规范，遵循交可设计行业职业道鹤和职业素养,掌握虚拟现实技术的基本珊论、核心知识，以及在三维模型制作、擀戏设计、UI制作、编写脚本等相关领域开展技术研发、应用及内容制作所需的相关背景知识.三、课程目标与毕业要求虚拟现实技术课程教学目标对软件工程专业毕业要求的支拨见表I.«1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标囹4.研究1.1能够应用专业知识对软件工程领域的课程目标1：了解虚拟现实技术的内涵、应用领域及发展趋势，I1.红杂工程问题进行调研和分析,明确研究目标，选择研究路线,设计实聘方案”了斛虚拟现实项目开发流程与要求，理解虚拟现实技术在不同应用场景下的制作方法。6.使用现代工具5.1了解计口机软硬件系统的设计、模拟以及开发等技术、资源与工具的使用凰理和方法，并能够理解其局限性.课程目标2：具备虚拟现实领域的反合知识结构具备虚拟现实领域的复合知识结构，掌握虚拟现实交互原理及交互制作，制作符合相求的虚拟现实制作方案，学握虚拟现实技术机关领域的基本创作及研究方法，具备能够在技术与艺术交叉领域开展创新性工作的能力。M11.项目管理I1.2能够将工程管理原理与经济决策方法应用于多学科环境F软件工程的设计、开发与实施过程。课程目标3：理解虚拟现实领域的国家标准和行业规范，遵循交互设计行业职业道德和职业索养，掌握虚拟现实技术的培本理论、核心知识，以及在三维模型制作、游戏设计、UI制作、编写脚本等相关领域开展技术研发、应用及内容制作所制的相关背景知识.M注：表中-H（育）、M（中）”表示修程与相关毕业要求的关联度.四、教学内容,基本要求与学时分配理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本襄求与学时分配教学内容铁学要求，教学重点魔点理论学时对应的课程目标1 .虚拟现实技术概述1.1虚拟现实的31特性1.2虚拟现实的应用领域1.3虚拟现实的发展趋势1.4Unity开发环境配置1.5UniIy开发堪本流程教学要求：广解虚拟现实的31特性、应用领域及发展趋势：掌握Unity开发环境配置、工作界面和基本流程。点,虚拟现实的应用额域:虚拟现实技术开发的基本工作流程.魔点：虚拟现实开发环境配置，412. Ctt脚本耳2.1 8编程语古简介2.2 E明木语法1.1 3数据结构和运算符2.4 结构化程序设计2.5 类、对象、方法2.6 继承、抽象、接112.7 多态教学要求：了解脚本的作用：掌握变证和担件的概念与使用：掌握语句、函数、类的概念马使用；熟练运用自定义函欲进行交互脚本编写。4点，条件t音句和循环语句,自定义函数.难点,自定义函数.101、23.3D场景的创建1.1 1地形的创建与编辑1.2 灯光的创建与设置1.3 天空盒设置救学要求：理解地形在:.维世界中的作用：掌握地形的创建与编辑：掌握灯光的创建与设置：掌握天空盆的设Wt点，地形的创建与编辑.，6k2充点：灯光的创建与设置4UI制作与物理系筑4.1 UI系统筒介4.2 UI常用组件4.3 物理系统4.4 物理射线效学要求，熟悉U的制作流程与现范：拿握文本、菜单、按钮等U1.工具的使用：掌握物理系统的使用。点tU1.组件,物理系航碰撞器组件.魔点，U1.脚本的编写,角色控制器。81、35.动画、音频和特效5.1 Unity动画系统5.2 Unity音频系统5.3 粒子特效5.4 拖尾特效教学要求，/价UniIy动画系统：掌JWUnity书频系统的设置；掌握衣频源的使用：掌握粒子特效和拖尾特效的使用.点：动商控制器，音频源的使用,粒子特效，拖尾特效。MWh动亘控制器,粒子特效。.826.虚拟现实项目发布6.1Uni1.y的发布平台及发布流程6.2Unity的发布设咒教学要求，解虚拟现或项目的发布平台与发布流程，掌握UniIy的开发设置。点；Unity的开发设S1.难点：1.nity的开发设置.41、310五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主.采用启发式、讨论式教学和案例教学等.促进学生枳极思考.开发学生的潜能，培养学生思考问遨、分析问题和解决何翘的能力；以少而精”为原则，精选教学内容，精讲多练：安排习题课，巩固课堂所学知识：提供灵活的自主学习平台和拓展资源.六、课程资源1 .推荐教材:（1）李建.王芳.虚拟现实技术基础与应用（第2版HM北京：机械工业出版社.2022.（2）李永亮.拟现实交互设计（基于UniIy引擎）微课版M）.北京:人民邮电出版社.2020.2 .参考书:（1） Jeremy.Gibson.BotK1.茬，姚待艳电游戏设计、原型与开发：基于Unity与C#从构思到实现（第2版）M.北京：电子工业出限社.2020.（2）苏凯.VR虚拟现实与AR增强现实的技术原理与商业应用M北京：机械工业出版社.2017.（3）薛庆文.Uni1.y3D从入门到精通（视频微课版）M.北京：电子工业出版社.202I.3 .期刊：（I）赵沁平.虚拟现实综述J1.中国科学（F辑:信息科学,2009.39（01）:2-46.（2） TSft.刘延伟.刘金霞.等.虚拟现实全景图像显著性检测研究进展综述.电f学报.2019,第47期.（3） More1.<.GarrigouA.DedieuJ.e1.a1.Virtua1.Rea1.ityforHreSafetyTraining:inf1.ucnccofimmersionandsenseofpresenceonconceptua1.andprocedura1.acquisition.<Computcn&EducatianJ,2021.1.66(Supp1.cmcn1.C)JO4I45.(4)KimDH,KimHM,ParkJS,cta1.Virtua1.Rea1.ityHap<icSimu1.atorforEndoscopicSinusandSku1.1.BaseSurgeries.<Journa!ofCraniofacia1.SurgcryJ.2020.Pub1.ishAheadofPrin(6):1.(5)张宇翔.任爽.定位技术在宇拟现实中的应用综述几计尊机科学.2021.48(01):308-318.4 .网络资源：(I>unityAssetStore：https.7asse<M'(2)灵境虚拟现实技术的应用：htpswww.icoursc163.org,coursc.NJU-1207025801(3)招课网虚拟现实原珅与实践：h1.tps:/www.icoursc163.ounicCUC-1450801239七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支捽关系见表3.表3课程考犊对课程目标的支撑考核环节占比考核/褥价编网课程目标123过程性考核课堂表现10<1)根据课堂出勤情况和课堂W1.答问Sfi情况进行考核，满分100分。(2)以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩.J442<:上学习20(I)根据学习通上发布的各也节视音领资源学习进度记录进行考核.满分100分：<2)各章节视音频资源整体评分，按照资源总数百分比比例分配每个资源点的分数，整体评分成绩作为此环节的地终成缄，(3)以城上学习成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计人课程总评成缢.1055作业10(1)主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分：(2)摊次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。(3)以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成缢.424期末考核60(1)卷面成绩100分,以卷向成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩.(2)主要考核虚拟现实技术的N用额域和发展趋势.3D场景的创建,交互脚本的编写,以及U1.制2520IS作，声音滥的设田，粒子的使用和虑拟现实交互开发流程等内容。（3）考试四型为，单透四、M1.IftSS,域空SS、名词解择遨和简答题等。合计：100分433126八、考核与成绩评定1 .考楼方式及成就评定考核方式：本课程主要以课堂表现、线上学习、作业、期末考试等方式对学生进行考核评价。考核基木要求：考核总成绩由期末试卷成绩和过程性考核成绩纲成,其中：期末试卷成绩为100分（权重60%）,EsS类型为单选翘、判断鹿、埴空题和简答即等类R，试卷中基本知识、刘本理论、基本技能的试超分值不超过60%,综合知识考核期目不低于40%:课堂表现、线上学习、作业等过程性考核成绩为100分（权由4佻）：过程性考核和考试试题分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例.2 .过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、讨价标准、所占比.市见表4。*4过程性考裁方式评价标准考核方式所占比（»）100>x>9090>x>8080>x>7070>x60x<60课堂表现25笔记完整,积极参与教学活动,踊跃回答问题，准确率大于90%.卷记完整，认真参与教学活动，回答问题准确率大于80%.隹记不完整.偶尔参与教学活动，回答问理准确率大于70%。上课不认真,上课不记笔记,偶尔参与教学活动.上课不认真，上课不记笔记，不参与教学活动。线上学习50认真观看学习跳上教学平台发布的视音频教学资源,学习进度大于90S.积极参与教师发布的主题讨论,答案准确。认真观看学习线上教学平台发布的祝音频教学资源，学习进度大于80%,积极参与教师发布的主题讨论,答案基本推确。观看学习线上教学平台发布的视音频教学资源,学习道度大于70%参与教师发布的主题讨论，答案部分正确。观看学习线上教学平台发布的视音频教学资源，学习进度大于60%.部分参与教师发布的主即讨论，答案部分正确.未观看学习线上教学平台发布的视音瓶教学资源，学习进度小于60%.不参与教师发布的主题讨论.作业25作业完整，思作业完整，不交作业2不交作业4不交作业5路清晰,准确率大于90%.字迹工整。准丽率大干80S,字迹工整。次以内.准确率大于70¼.次以内，准确率大干60¾.次以上，准确率小于60%。